Románia 18,3 millió választójoggal rendelkező állampolgára közül csaknem 8 és fél millió adta le voksát, vagyis a választói névjegyzékben szereplők 46,24 százaléka. A részvevők 87,5 százaléka (7,4 millió) szavazott igennel, és 11 százaléka (940 ezer) nemmel Traian Basescu leváltására. A felfüggesztett államfőt támogató ellenzéki Demokrata Liberális Párt bojkottálta a népszavazást.
A hivatalos végeredményt a BEC szerdán eljuttatja az alkotmánybírósághoz, amelynek meg kell állapítania, hogy érvényes volt-e a referendum. Korábban a taláros testület leszögezte, hogy a népszavazás érvényességéhez a választók többségének (ötven százalék plusz egy főnek) a részvétele szükséges. Ha érvénytelenítik a referendumot, Basescu visszatérhet az elnöki hivatalba. Az alkotmánybíróság erre vonatkozó határozata akkor lép hatályba, amikor felolvassák a parlament két házának együttes ülésén. Emiatt újabb rendkívüli ülésszakra kell összehívni a parlamenti vakáción lévő törvényhozást.
A referendumon Székelyföldön volt legalacsonyabb a részvétel: Hargita megyében a választópolgárok 13,6 százaléka, Kovászna megyében 18,6 százaléka, Maros megyében 35,1 százaléka járult az urnákhoz. Az ország történelmi régiói közül Erdélyben volt a legalacsonyabb a részvétel, és Olténiában - Románia déli részén - a legmagasabb.
A parlament által július 6-án tisztségéből felfüggesztett Traian Basescu államfő leváltásában döntő tényezővé vált, hogy a referendumon a részvétel eléri-e az érvényességi küszöböt. Az eredmények ismeretében, amelyek a referendum érvénytelenítését és Traian Basescu visszatérését vetítik előre, a leváltását kezdeményező Szociál-liberális Szövetség (USL) politikusai a küszöb meghatározását kezdték vitatni. Szerintük nem egyértelmű, mekkora számból kell kiszámolnia a választópolgárok ötven százalékát, a 18,3 millió román választópolgár közül ugyanis mintegy hárommillió már nem él az országban. A tavalyi népszámláláson kiderült, hogy Romániában valójában csak 19 millió állandó lakos és legfeljebb 16 millió szavazópolgár él. Ha ez utóbbit vennék alapul, akkor a vasárnap leadott nyolc és fél millió szavazat elegendő lenne a referendum érvényesítéséhez.
Kedden Crin Antonescu ideiglenes államfő is úgy nyilatkozott, hogy reméli, az alkotmánybíróság érvényesíti a vasárnapi népszavazás eredményét, mert a választópolgárok valójában leváltották Traian Basescut.
A jogászok szerint a népszámláláskor felvett statisztikai adatoknak semmilyen jogi relevanciájuk nincs, amikor a választójogról van szó. A szakértők több ízben rámutattak, hogy a választójog a külföldön dolgozó román állampolgárokat is megilleti, közülük több tízezren rendszeresen éltek is vele, és ők jogosan szerepelnek a választói névjegyzékben. Crin Antonescu ideiglenes elnök keddi érvelését a jelenlévő újságírók ezért csak politikai üzenetként értelmezték, amellyel azt próbálta bebizonyítani, mennyire igazságtalan Basescu visszatérése a hatalomba.